專題04物質(zhì)的酸堿性和酸堿度（精講篇）2020年浙教版科學中考化學專題核心知識突破和典例剖析

2020年浙教版科學中考化學專題核心知識突破和典例剖析第4講物質(zhì)的酸堿性及酸堿度（精講篇）一、從物質(zhì)的電離理解溶液的導(dǎo)電性如下圖1所示，如果在水中加入鹽，會發(fā)現(xiàn)鹽能溶解，但鹽并沒有消失，而是溶解在水中，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光；如果將鹽換成酒精，卻不能使燈泡發(fā)光。產(chǎn)生這種差異的原因是什么呢？▲圖1 ▲圖21、電離：物質(zhì)在___________中或________狀態(tài)下，自身解離成自由移動的離子的過程。圖2表示的氯化鈉在水中的溶解和電離的過程。2、溶液導(dǎo)電的原因：溶液中存在______________的離子。3、表示電離的方法：電離方程式例如：NaCl——解讀：（1）電離不是電解，不需要通電；（2）有些物質(zhì)溶解在水中可能會電離，如氯化鈉、硝酸鉀等，這些物質(zhì)的溶液就能導(dǎo)電；有些不能電離，如蔗糖、酒精等溶解在水中不能電離，這些物質(zhì)的溶液不能導(dǎo)電。（3）書寫電離方程式，不需要條件，但要配平，使質(zhì)量守恒，且正負電荷的總數(shù)相等，原子團不能拆開寫。例題1（2019?西湖區(qū)模擬改編）下列電離方程式正確的是（）A．CaCl2=Ca2++Cl2 B．Na2SO4=2Na++SO42C．Ba(OH)2═Ba2++(OH)2— D．Na2CO3=2Na++C4++3O2【答案】B【解析】A．錯誤，電離出的兩個氯離子應(yīng)該將系數(shù)寫在前面，正確的電離方程式為：CaCl2=Ca2++2Cl ；B．正確；C．錯誤，電離出的氫氧根離子應(yīng)該將系數(shù)寫在前面，正確的電離方程式為：Ba(OH)2═Ba2++2OH—；D．錯誤，原子團不能拆開寫，正確的電離方程式為：Na2CO3=2Na++CO32變式訓練1（2015?富陽區(qū)一模節(jié)選改編）小李同學查閱資料了解到化合物根據(jù)導(dǎo)電性的不同，可分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)兩大類。其中在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝凶鲭娊赓|(zhì)，在水溶液里或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫做非電解質(zhì)。于是他以食鹽、硝酸鉀、蔗糖、氫氧化鈉和硫酸銅為材料，按下圖所示的裝置進行實驗，實驗結(jié)果記錄如下表：（1）由此實驗可知，上述物質(zhì)中屬于非電解質(zhì)的是____________。（2）請寫出硫酸銅在水中的電離方程式：____________________________。（3）老師告訴小李同學，用上述裝置實驗，電解質(zhì)溶液在導(dǎo)電的同時，在電極a、電極b上都會有新的物質(zhì)生成。據(jù)此判斷，電極上發(fā)生的變化屬于_________變化。電極a、b應(yīng)具有的性質(zhì)是_____________________________________________________________________________。（4）查閱資料得知，電解質(zhì)能導(dǎo)電，是由于在水溶液里或熔化狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動的離子，這些陰、陽離子在電流的作用下定向移動。如氯化鈉在水溶液里會產(chǎn)生能自由移動的Na+和Cl—，當閉合開關(guān)后，_______（填離子符號）會由b向a方向移動?！敬鸢浮浚?）蔗糖（2）CuSO4==Cu2++SO42—（3）化學在處于水溶液或熔化狀態(tài)的物質(zhì)中能導(dǎo)電（具有導(dǎo)電性）（4）Cl—【解析】（1）根據(jù)題意“在水溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔锝凶鲭娊赓|(zhì)，在水溶液里或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物叫做非電解質(zhì)”可確定蔗糖是非電解質(zhì)；（2）略，離子方程式為CuSO4==Cu2++SO42—；（3）因為電極上有新物質(zhì)生成，因此屬于化學變化，電極a、b應(yīng)具有的性質(zhì)是在處于水溶液或熔化狀態(tài)的物質(zhì)中能導(dǎo)電（具有導(dǎo)電性）。（4）科學上規(guī)定，正電荷定性移動的方向是電流方向，因此根據(jù)電流方向是從a到b推測，帶正電荷的鈉離子（陽離子）是從a到b，而帶負電荷的氯離子（陰離子）是從b到a。二、從電離的概念理解物質(zhì)的酸堿性（一）酸的定義和酸性物質(zhì)1、三大強酸的電離方程式：（1）HCl______________；（2）H2SO4______________；（3）HNO3______________。2、酸的定義：酸分子在水溶液中，能電離出H+（陽離子）和酸根離子（陰離子）。我們把在水中電離時，生成的陽離子全部都是_______的化合物，叫做酸。因此酸是純凈物。解讀：（1）初中階段，酸均是可溶解于水的，因此均能電離出H+；（2）雖然酸在水中能電離出離子，但酸是由分子構(gòu)成的化合物，而不是離子構(gòu)成的；（3）從定義上看，酸可以看出是由氫離子和酸根離子組成，且H+的個數(shù)與酸根離子所帶的負電荷總數(shù)是相等的；（4）判斷物質(zhì)是否是酸的重要依據(jù)是：在溶液中，陽離子只有氫離子（H+）。3、酸根離子：是酸的____離子，讀作“某酸根離子”。（1）有的酸根含有氧元素，屬于含有酸根，常見的有：①SO42讀作：______________；②NO3讀作：______________。（2）也有的酸根不含氧元素，屬于不含氧酸根，如Cl讀作：_________或_____________；【思維訓練】高錳酸鉀（KMnO4）受熱制取氧氣時，會產(chǎn)生錳酸鉀（K2MnO4），試寫出相應(yīng)的符號：（1）高錳酸鉀（KMnO4）的酸根離子是___________，是___________的酸根；（2）錳酸鉀（K2MnO4）的酸根離子是___________，是___________的酸根。4、酸的共性——酸性因為酸在水中電離時生成的陽離子全部都是______。所以，酸具有共同的性質(zhì)（即酸性），其實就是_____表現(xiàn)出來的性質(zhì)。（具體性質(zhì)的內(nèi)容后面專題學習）【答案】1、H＋+Cl－；（2）2H＋+SO42－；（3）H＋+NO3－ 2、H+；3、陰（1）硫酸根離子硝酸根離子（2）鹽酸根離子氯離子【思維訓練】（1）MnO4－HMnO4（2）MnO42－H2MnO44、H＋H＋例題2某可溶性強酸的化學式為HmX，它溶于水時電離方程式正確的是（）A．HmX==H+m+Xm B．HmX==Hm++XmC．HmX==mH++Xm D．HmX==mH++Xm【答案】D【解析】HmX中H的化合價是+1價，故X的化合價是m價，對應(yīng)的離子是Xm，因此其電離的方程式正確的是：HmX==mH++Xm。變式訓練2下列各組離子中，均是由酸電離產(chǎn)生的是()A．H＋、Cl－、NO3 B．H＋、K＋、SO42－ C．Cu2＋、SO42－ D．Na＋、OH－【答案】A【解析】判斷物質(zhì)是否是酸的重要依據(jù)是：在溶液中，陽離子只有氫離子（H+），因此只有A選項符合題意。5、酸性物質(zhì)與酸（1）酸性物質(zhì)：只要物質(zhì)的溶液中含有H+，就一定顯酸性，是酸性物質(zhì)。（2）常見的酸性物質(zhì)：食醋（含有醋酸，也叫乙酸）、鹽酸、硫酸和硝酸，還有番茄汁、蘋果汁、檸檬汁（含有檸檬酸）、橘子汁等。解讀：①酸一定顯酸性，屬于酸性物質(zhì)，但顯酸性的物質(zhì)，不一定是酸。例如：NaHSO4==___________________（電離方程式），顯酸性，但因為其水溶液中____________________，故不是酸，而是鹽類。其他鹽的溶液顯酸性的還有NH4Cl和CuSO4溶液等。②具有酸味的物質(zhì)，一般都是酸性物質(zhì)，但酸性物質(zhì)不一定都具有酸味。③根據(jù)酸的定義，酸是化合物，也就是純凈物，但鹽酸是HCl的水溶液，是混合物，因此不是酸；部分初中課本中說“鹽酸常見的酸”，這種說法是不規(guī)范的，其中HCl才是酸，鹽酸是酸的溶液（可以說是酸性物質(zhì)），HCl在水溶液中電離出H+，才顯示出酸性。硫酸和硝酸可以認為是純凈物。④檸檬酸固體不顯酸性，是因為它沒有電離出氫離子，如果將其溶解，則顯酸性。⑤常見的弱酸是醋酸（CH3COOH），其水溶液顯酸性的原因是CH3COOH==CH3COO+H+。CH3COO是醋酸根離子?！敬鸢浮竣貼a++H++SO42電離出的陽離子不只是氫離子例題3下列說法不正確的是（）A．在水中能電離出氫離子的化合物叫做酸 B．酸電離產(chǎn)生的陰離子叫做這種酸的酸根離子C．能電離出氫離子的化合物不一定是酸 D．酸溶液具有導(dǎo)電性，但溶液不顯電性【答案】A【解析】酸是指電離時產(chǎn)生的陽離子全部是氫離子的化合物，因此必須是在水中電離出的陽離子只有氫離子；酸溶液具有導(dǎo)電性，但溶液中陽離子正電荷數(shù)與陰離子所帶負電荷總數(shù)相等，因此溶液不顯電性。變式訓練3（2014?嘉興）人們對事物的認識常需經(jīng)歷一個不斷修正和完善的過程，如對酸的認識就是如此。下列各項是不同時期對酸的認識，其中與我們現(xiàn)在所學酸的定義最相近的是（）A．有酸味的物質(zhì) B．只有氫才是酸不可缺少的元素C．一切酸中都含有氧 D．與堿作用時失去原有性質(zhì)的物質(zhì)【答案】B【解析】酸是指電離時產(chǎn)生的陽離子全部是氫離子的化合物，因此氫元素是酸不可缺少的物質(zhì)；有酸味的物質(zhì)可能是酸性物質(zhì)，不一定是酸；硫酸和硝酸、醋酸等含氧酸中都含有氧，而HCl中不含氧元素；與堿作用時失去原有性質(zhì)的物質(zhì)有很多類別，如二氧化碳（非金屬氧化物），也不一定是酸。（二）堿的定義和堿性物質(zhì)1、常見可溶性堿的電離：（1）NaOH；（2）Ca(OH)22、堿的定義：電離時產(chǎn)生的____離子全部都是________的化合物，叫做堿。堿的共性就是______的性質(zhì)——堿性。3、常見的堿（化學式）（1）氫氧化鈉：_____________（燒堿、火堿、苛性鈉）；（2）氫氧化鈣：___________（熟石灰、消石灰），其水溶液叫________，常用來檢驗_______氣體。檢驗原理：_______________________________（化學方程式）。（3）NH3溶于水中形成的溶液叫氨水（混合物），其中的溶質(zhì)是一水合氨（NH3·H2O），是一種弱堿。氨水顯堿性的原因是：①首先，氨氣遇水反應(yīng)生成NH3·H2O：_______________________；②之后，NH3·H2O電離出OH—：________________________________。（4）其他常見可溶性堿有——氫氧化鋇：_______________；氫氧化鉀：_______________?！敬鸢浮?、Na＋+OH－ （2）Ca2＋+2OH－；2、陰OHOH3、（1）NaOH（2）Ca(OH)2石灰水二氧化碳CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O（3）NH3+H2O==NH3·H2ONH3·H2O==NH4++OH（4）Ba(OH)2KOH4、堿性物質(zhì)和堿（1）堿性物質(zhì)：物質(zhì)的溶液中只要含有OH—，就顯堿性，屬于堿性物質(zhì)。（2）常見的堿性物質(zhì)：肥皂水、蘇打水等。解讀：（1）堿溶液一定有堿性，是堿性溶液，但堿性溶液不一定是堿的溶液。常見典型例子就是Na2CO3溶液，顯堿性，是堿性溶液，但它不是堿的溶液，而是鹽溶液（因為Na2CO3屬于鹽類）。（2）堿之所以呈堿性，是因為在水溶液中能電離出OH—，如果某種堿[如Fe（OH）3]不能溶解在水中，則不能顯示堿性。【總結(jié)歸納】酸和堿是物質(zhì)類別的名稱，而酸性和堿性是物質(zhì)的性質(zhì)范疇的概念。酸和堿分別顯酸性和堿性，但能顯酸性和堿性的物質(zhì)不只是酸和堿。例題4下列關(guān)于堿的說法中，正確的是（）A．在水溶液中能電離出氫氧銀離子的化合物都屬于堿B．常溫下將堿與適量水混合并充分攪拌都能顯堿性C．堿不一定顯堿性，顯堿性的物質(zhì)不一定是堿D．堿電離后所產(chǎn)生的陽離子不可能是氫離子，但一定是金屬陽離子【答案】C【解析】堿是指在電離時產(chǎn)生的陰離子全部是OH—的化合物，但在水溶液中能電離出OH—的化合物不一定都屬于堿，也可能是鹽，故A說法錯誤；一些堿難溶于水，常溫下將這種類型的堿與適量水混合并充分攪拌不一定都能顯堿性，故B說法錯誤；堿不一定顯堿性，必須在溶液中能電離出OH—，如難溶性的堿；顯堿性的物質(zhì)不一定是堿，如碳酸鈉屬于鹽，水溶液顯堿性，故C說法正確；堿電離后所產(chǎn)生的陽離子不可能是氫離子，但也不一定是金屬陽離子，也可能是銨根離子，如一水合氨的電離：NH3·H2O==NH4++OH，故D說法錯誤。變式訓練4（原創(chuàng)綜合）關(guān)于一些物質(zhì)的概念的說法中符合科學規(guī)定的是（）A．氨氣溶于水中溶液顯堿性，所以氨氣屬于堿B．含紫色石蕊的溶液中通入二氧化碳變紅，故二氧化碳呈酸性C．氧化物是指含有氧元素的化合物，如NaOH、H2SO4等D．酸和堿中一定都含有氫元素【答案】D【解析】氨氣溶于水中溶液顯堿性，是因為氨氣與水反應(yīng)生成的一水合氨是一種弱堿，在水溶液（氨水）中顯示出堿性，所以不能說是氨氣屬于堿；含紫色石蕊的溶液中通入二氧化碳變紅，是水和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸顯酸性，而不是二氧化碳呈酸性；氧化物是指含有兩種元素且其中有一種元素是氧元素的化合物；確定酸的標準是陽離子中一定只有氫離子，而堿的標準是陰離子一定只是氫氧根離子，因此酸和堿中一定都含有氫元素。三、酸堿指示劑1、概念：能跟酸性或堿性物質(zhì)起作用而顯示________顏色的物質(zhì)，叫做酸堿指示劑，簡稱指示劑。2、常見的酸堿指示劑：紫色石蕊試液和無色酚酞試液。溶液指示劑酸性溶液（如食醋、鹽酸溶液等）堿性溶液（如石灰水、氨水等）紫色石蕊試液變紅色變_藍_色酚酞試液不變色（無色）變_紅_色藍色石蕊試液變紅色不變色紅色石蕊試液不變色變藍色解讀：（1）酸堿指示劑指示的是溶液的酸性和堿性，不能指示物質(zhì)是酸還是堿；（2）酚酞遇酸性溶液不變色，但是使酚酞不變色的不一定是酸性溶液，也可能是中性溶液。（3）酸堿指示劑遇到酸性或堿性溶液變色是化學變化，是指示劑與氫離子和氫氧根離子發(fā)生的反應(yīng)，顏色發(fā)生變化的物質(zhì)是指示劑，不是酸性或堿性溶液。如石灰水能使酚酞試液變紅，我們可以說是酚酞試液遇石灰水變紅，但不能說酚酞試液使石灰水變?yōu)榧t色。（4）不溶于水的酸或堿均不能使指示劑變色，常見的有氫氧化鐵、氫氧化銅等難溶于水的堿，硅酸（H2SiO3高中階段將學到）等難溶性酸，它們因為不能溶解而不能電離出氫離子或氫氧根離子，故不能使指示劑變色。（5）酸堿指示劑是從植物的花瓣或果實中提取的汁液，植物的汁液能否做指示劑，關(guān)鍵是看它能否在不同的酸性、堿性溶液中顯示不同的顏色?！敬鸢浮恳娂t色字體。例題5（2018?江西）下列“水”能使無色酚酞溶液變紅的是（）A．氨水 B．汽水 C．冰水 D．糖水【答案】A【解析】氨水是氨氣溶于水形成的溶液，呈堿性；汽水是二氧化碳溶于水形成的碳酸溶液，顯酸性；冰水和糖水均是中性。變式訓練5下列有關(guān)現(xiàn)象可以確定某種物質(zhì)是堿的是()A．滴入無色酚酞試液變紅色 B．滴入紫色石蕊試液變藍色C．電離生成的陰離子只有氫氧根離子 D．水溶液呈堿性【答案】C【解析】滴入無色酚酞試液變紅色、滴入紫色石蕊試液變藍色或水溶液呈堿性，均只能說明該物質(zhì)的溶液中含有氫氧根離子，是堿性物質(zhì)，不能確定是堿；確定是“堿”的唯一標準是它在水中電離生成的陰離子只有氫氧根離子。例題6（2019?大埔縣模擬）興趣小組同學分別向下列試劑中滴加自制紫甘藍汁，現(xiàn)象記錄如表：紅色藍色紫色紅色藍色（1）紫甘藍汁_______（填“能”或“不能”）作酸堿指示劑。（2）草木灰溶液呈_______（填“酸性”、“中性”或“堿性”）。（3）向“蒸餾水中滴加紫甘藍汁”的目的是_____________________?！敬鸢浮浚?）能（2）堿性（3）作空白對照（證明不是水使紫甘藍變色）【解析】（1）紫甘藍在酸堿性不同的溶液中顯示不同的顏色，因此可以作為指示劑；（2）從表格中分析可以看出，紫甘藍在酸性溶液中呈現(xiàn)紅色，在堿性溶液中顯藍色，所以草木灰溶液是形堿性的。（3）因為酸和堿的溶液中有水，向“蒸餾水中滴加紫甘藍汁”的目的是作空白對照（證明不是水使紫甘藍變色）。變式訓練6（2019?石家莊一模改編）根據(jù)如圖所示回答問題：（1）甲是硫燃燒的實驗。硫在瓶內(nèi)、外燃燒現(xiàn)象不同，說明燃燒的劇烈程度與________________有關(guān)；瓶中水的作用是____________________________。（2）乙是用鮮花自制指示劑的實驗。操作Ⅱ的名稱是_______，使用酒精而不用水來浸泡鮮花研磨的汁液的原因是________________________________。（3）丙是探究二氧化碳與水反應(yīng)的實驗。X與Y分別是__________________________________________?！敬鸢浮浚?）氧氣的濃度吸收有毒氣體防止污染空氣（還有冷卻的作用）（2）過濾鮮花汁液更易溶解在酒精中（3）X是二氧化碳氣體，Y是干燥的含石蕊的濾紙【解析】（1）硫在空氣和氧氣中的燃燒劇烈程度不同，說明燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；（2）鮮花研磨液經(jīng)過酒精浸泡溶解后，通過過濾操作可以將不溶物（殘渣）除去，得到植物汁液提取液；（3）為了探究二氧化碳與水反應(yīng)，我們通常用紫色石蕊試液檢驗其產(chǎn)物是酸，必須驗證水不能使紫色石蕊試液變色（第1只試管），再證明二氧化碳不能使其變色（試管2），最后是二氧化碳和水同時存在時（試管3）變色，以此證明。四、溶液酸堿性的強弱程度溶液的酸堿性只是對物質(zhì)化學性質(zhì)的一種定性描述，對于都是酸性（或堿性）的溶液，誰的酸性更強，我們需要定量比較，酸堿度就是來反映物質(zhì)溶液酸堿性強弱的指標。1、酸堿度：溶液_______________________叫做溶液的酸堿度，常用________表示。2、測量：使用pH試紙或者_________。3、pH試紙的使用方法：用_______的玻璃棒蘸取被測試的溶液，滴在pH試紙上，將試紙顯示的顏色與______________對照（半分鐘內(nèi)），看與哪種顏色最接近，從而確定被測溶液的pH。4、pH的范圍（常溫25℃）：0~14之間（1）pH=7，溶液顯______性；（2）pH<7，溶液顯______性，且pH越小，________________；（3）pH>7，溶液顯______性，且pH越大，________________。解讀：（1）物質(zhì)的pH與溫度有關(guān)，課本中所述的0~14的范圍是指在常溫下（25℃），當溫度為100℃時，水的pH=6，為中性（高中學習）。初中階段只需考慮0~14的范圍；（2）任何溶液中都是既有H+又有OH，只是濃度的相對量不同，pH是溶液中所含的H+濃度或OH的濃度大小的一種表示方法：溶液中H+濃度越大，酸性越強，pH越小，OH的濃度越大，堿性越強，pH越大；當溶液中H+濃度與OH濃度相等時，則溶液的pH=7，呈中性?！敬鸢浮?、酸堿性強弱pH 2、pH計3、潔凈標準比色卡 4、（1）中（2）酸酸性越強（3）堿堿性越強5、研究溶液酸堿度的重要意義：（1）化工生產(chǎn)中許多反應(yīng)必須在一定pH的溶液里才能進行：如侯氏制堿法通入二氧化碳前，必須先通入氨氣使溶液顯堿性，才可以增加二氧化碳的吸收量。（2）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)作物一般適宜在pH為7或接近7的弱酸性土壤中生長。（3）測定雨水的pH（因為溶解有CO2氣體，正常雨水的pH約為5.6），可以了解空氣的污染情況（因為在溶解了SO2或氮氧化物等，使酸雨的pH小于5.6）。（4）測定人體內(nèi)代謝產(chǎn)生的液體的pH，可以了解人體的健康狀況：如人的血液pH值是在7.35~7.45之間。（5）根據(jù)不同溶液酸堿度對人體皮膚、頭發(fā)的影響，正確選擇化妝品和洗發(fā)液。例題7（2013?寧波）為了維持人體的健康生命活動，人體不同器官內(nèi)的體液保持不同的酸堿性：體液尿液胃液血液pH4.7～8.40.9～1.57.35～7.45根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，在正常情況下（）A．人體的尿液一定呈酸性 B．人體的血液一定呈堿性C．人體的胃液能使紫色石蕊試液變藍色 D．pH試紙可精確測得以上體液的pH【答案】B【解析】人體的尿液可能呈酸性，也可能呈堿性，A選項說法錯誤；人體的血液pH都大于7，一定呈堿性，B選項說法正確；人體的胃液呈酸性，能使紫色石蕊試液變紅色，C選項說法錯誤；pH試紙只能粗略測得液體pH，不能精確到0.1，D選項說法錯誤。變式訓練7（2019?營口）每種植物都有適宜自己生長的酸堿性環(huán)境。下表為四種作物適宜生長的pH范圍：作物水稻茶樹玉米馬鈴薯pH6.0～7.05.0～5.57.0～8.04.8～5.5某土壤浸出液能使紫色石蕊溶液變藍色，該土壤適宜種植的作物是（）A．水稻 B．茶樹 C．馬鈴薯 D．玉米【答案】D【解析】土壤浸出的液體能使石蕊溶液顯藍色，說明土壤顯堿性，水稻、茶樹、馬鈴薯等適合在顯酸性的土壤中生長，玉米適合在顯堿性的土壤中生長，該